Reconocimiento Por Transformada De Fourier

Descriptores de Fourier para identificación y posicionamiento de
objetos en entornos 3D

Resumen
En este trabajo se presentan los resultados
obtenidos en tareas de reconocimiento y
posicionamiento espacial utilizando descriptores de
Fourier sobre siluetas de objetos. El método
propuesto está basado en la creación de modelos
de siluetas extraídos de la imagen de modelos 3D
sintetizadossegún un conjunto de puntos de vista
prefijados. A través del rápido cálculo de
parámetros en el espacio de Fourier, se logra
resolver el problema de identificación de punto de
vista, escalado y rotación en el eje óptico en
tiempos muy reducidos. A su vez, se propone un
método discriminación de descriptores que supone
una reducción adicional. Este trabajo constituye
una de las primerasetapas dentro de un proyecto
general sobre estrategias de agarre de objetos
guiadas por visión.

Palabras Clave: Visión por Computador
Descriptores de Fourier, Reconocimiento
Objetos, Métodos Basados en Siluetas.

de

1. INTRODUCCION
El uso de sensores de visión acoplados a
manipuladores robóticos proporciona una amplio

conjunto de posibilidades y aplicaciones en
entornos industriales.Sin embargo, lograr
aplicaciones flexibles y robustas que trabajen en
tiempo real constituye, en estos momentos, el reto
de muchos investigadores.
El objetivo de nuestra investigación es el desarrollo
de un sistema integrado por una cámara de visión
artificial y un robot con pinza de manera que éste
sea capaz de agarrar automáticamente objetos de
forma libre en movimiento.
Para lograreste objetivo el proyecto se divide en
dos partes fundamentales. La primera etapa
soluciona el problema de reconocimiento del objeto
junto con su posición orientación y velocidad. La
segunda etapa trata sobre planificación y generación
de trayectorias del extremo del robot de modo que
el objeto pueda ser agarrado de una forma eficiente.
En este trabajo presentamos los resultados parcialesobtenidos durante el desarrollo del sistema de
visión
referentes
al
reconocimiento
y
posicionamiento del objeto respecto de un modelo
almacenado utilizando técnicas basadas en siluetas.
Es importante resaltar que, durante esta fase, es de
vital importancia que el sistema trabaje lo más
cercano posible al tiempo real.

Uno de los métodos de reconocimiento 2D a través
de siluetas máspopulares son los basados en
momentos invariantes y descriptores de Fourier
[1,2,3]. Los momentos invariantes tienen como
dificultad que dos siluetas completamente
diferentes pueden tener los mismos momentos de
bajo orden. En esos casos los descriptores de
Fourier caracterizan mejor al contorno de un objeto
pues sólo objetos con siluetas similares tienen
descriptores similares.
El artículoestá organizado de la siguiente manera:
en la próxima sección se comentan brevemente los
descriptores de Fourier y el efecto de las
transformaciones espaciales en el espacio de
Fourier. En la sección 3 se explica el procedimiento
de reconocimiento de una silueta así como la
determinación de su posición, orientación y
escalado. En la sección 4 se aborda la fase
experimental y los resultadosobtenidos durante la
misma. Finalmente en la sección 5 se enuncian las
conclusiones y trabajos futuros.

2. DESCRIPTORES DE FOURIER Y
TRANSFORMACIONES
Los descriptores de Fourier tienen como
característica ser invariantes a transformaciones
geométricas y tolerantes ante ruido [4].
Una curva cerrada puede ser representada mediante
series de Fourier con una parametrización
adecuada.Consideremos un contorno x(n)
constituido por N puntos en el plano XY:

x(n) = [xn , yn ], n = 1..N

(1)

donde cada punto se puede considerar como un
número complejo:

x(n) = xn + jyn

generalmente, se logra una buena descripción en
base a pocos términos.
Sea la base de datos de nbase siluetas:

S R (i ), 1 ≤ i ≤ nR con 1 ≤ R ≤ nbase
Cada silueta se regulariza a N puntos (N es...